Thông tin tài liệu
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM BÀI TẬP DỊCH Giảng viên: Môn học: Nguyễn Phú Đức Phụ gia thực phẩm Họ tên thành viên nhóm : Trần Tố Quyên 2005200084 Nguyễn Thị Diễm Quyên 2005200780 Nguyễn Văn Qúy 2005200265 Lê Quỳnh 2005200464 Vương Hậu Quyền 2034181056 TP Hồ Chí Minh BẢNG PHÂN CƠNG NHIỆM VỤ NHĨM Trần Tố Quyên MSSV: 2005200084 ( 13.1 + 13.2) Nguyễn Thị Diễm Quyên MSSV: 20052200780 Chương 13 (13.3, 13.4) Nguyễn Văn Qúy MSSV: 2005200265 CHƯƠNG 13 ( 13.5) 14 LÊ QUỲNH MSSV: 2005200464 CHƯƠNG 13 (13.6 1-5) 23 Vươnng Hậu Quyền MSSV: 2034181056 CHƯƠNG 13: (13.6 6-11 + 13.7) 29 Trần Tố Quyên MSSV: 2005200084 (13.1 + 13.2) Chương 13: PECTIN Tóm tắt Pectin polysacarit tự nhiên có hầu hết loại thực vật cạn, pectin thương mại chủ yếu chiết xuất từ vỏ cam quýt bã táo Có sẵn hai dạng pectin thương mại: pectin có hàm lượng methyl-ester hóa cao methyl hóa thấp; hai phiên sau tồn tại: dạng thông thường dạng Pectin methyl hóa cao tạo thành gel chất rắn hòa tan cao hệ thống axit, pectin methyl hóa thấp tạo thành gel phạm vi pH chất rắn hòa tan rộng nhiều, cần có diện cation hóa trị hai để tạo gel Kết là, loại có chức riêng Tuy nhiên, tính hấp dẫn chung bao gồm giải phóng hương vị tuyệt vời, đặc tính chế biến tốt ổn định độ pH thấp Chức truyền thống hoạt động chất tạo gel thực phẩm, ngày nay, cịn dùng chất làm đặc ổn định Ứng dụng pectin đa dạng bao gồm sản phẩm làm từ trái cây, sản phẩm từ sữa, đồ uống từ sữa axit hóa loại đồ uống khác, bánh kẹo, sản phẩm bánh mì, nhiều loại thực phẩm tốt phết Ngoài ra, pectin sử dụng ngành dược phẩm Cuối cùng, việc nâng cao nhận thức người tiêu dùng thói quen lối sống lành mạnh xu hướng sản xuất thực phẩm chức làm tăng tầm quan trọng tình trạng pectin chất xơ hòa tan nước 13.1 Giới thiệu 13.1.1 Quan điểm lịch sử Pectin thành phần tự nhiên tất loại thực vật cạn, với cellulose, đóng vai trị cấu trúc thành tế bào Nó bao gồm nhóm polysacarit giàu đơn vị axit galacturonic mức độ thấp loại đường trung tính khác Pectin chiết xuất từ thực vật sử dụng làm chất tạo gel thực phẩm nhiều năm Trên thực tế, việc phát minh việc sử dụng pectin làm chất tạo gel có từ năm 1820 người Pháp Henri Braconnot điều chế loại thạch tổng hợp với pectin chiết xuất kiềm Tuy nhiên, việc sản xuất chiết xuất pectin thương mại ghi nhận Đức vào năm 1908, sau quy trình lan sang Mỹ, nơi Robert Douglas nhận sáng chế vào năm 1913 (Douglas, 1913) Trung tâm sản xuất đặt Châu Âu nước sản xuất cam quýt Mexico Brazil Trong lịch sử, bã táo nguồn pectin chính, năm gần đây, việc sử dụng vỏ cam quýt ngày tăng Một nguồn pectin bổ sung quan trọng bột củ cải đường Trong năm gần đây, hội ứng dụng xuất pectin khơng cịn chất tạo gel mà sử dụng làm chất ổn định chất làm đặc 238 Chất ổn định thực phẩm, Chất làm đặc Chất tạo keo 13.1.2 Pectin thương mại Theo thị EU ngày 11 tháng 11 năm 1998, Food Chemicals Codex, Phiên thứ 5, xuất năm 2003 Tài liệu Thực phẩm Dinh dưỡng FAO 52 năm 2001, 65 % chất pectic phải axit galacturonic để nguyên liệu phân loại pectin thương mại Các đơn vị axit galacturonic khơng thể este hóa với nhóm metyl, tùy thuộc vào mức độ metyl este hóa, pectin chia thành hai nhóm bao gồm pectin este hóa metyl cao (HM) pectin este hóa metyl thấp (LM), với tỷ lệ phần trăm đơn vị axit galacturonic metyl este cao thấp 50%, tương ứng Ngoài ra, pectin LM có amidated điều chế Trong số nguồn pectin, bao gồm bột củ cải đường, đơn vị axit galacturonic bị O- acetyl hóa Loại pectin hoạt động hoàn toàn khác với loại pectin truyền thống chiết xuất từ bã táo vỏ cam qt khơng thể tạo gel Do đó, sử dụng chất nhũ hóa chất ổn định Pectin thương mại nói chung tiêu chuẩn hóa với đường trước đưa thị trường Ngồi ra, đệm muối cấp thực phẩm phù hợp bao gồm muối amoni, natri, kali canxi, cần thiết để kiểm sốt độ pH đặc tính đơng kết mong muốn 13.1.3 Thị trường Pectin Với tốc độ tăng trưởng xấp xỉ 3,5%/năm, thị trường pectin giới tăng gấp đơi vịng 20 năm qua Hình 13.1 minh họa phát triển ổn định thị trường pectin từ năm 1982, khối lượng bán pectin hàng năm 16 000 tấn, đến năm 2005, khối lượng hàng năm ước tính 34 000 (CP Kelco, 2005) Bao phủ thị trường này, có loạt nhà sản xuất công nghiệp với cơng ty bao gồm CP Kelco, Cargill, Danisco, Herbstreith & Fox Obipektin Ứng dụng truyền thống pectin chất tạo gel mứt thạch Tuy nhiên, năm qua, hội xuất Các ứng dụng pectin đa dạng phong phú bao gồm nhiều loại sản phẩm từ trái cây, sản phẩm từ sữa, sản phẩm bánh kẹo, đồ uống khác nhau, bao gồm sữa lên men axit hóa đồ uống đậu nành, sản phẩm bánh mì, thực phẩm hảo hạng nhiều loại phết khác Cuối cùng, pectin ngày sử dụng nhiều ngành dược phẩm Hình 13.2 mơ tả tranh ước tính thị trường ứng dụng pectin giới năm 2005 Hiện tại, xu hướng phát triển lớn nhất, so với thị phần tìm thấy sữa sữa đậu nành axit hóa lên men Tuy nhiên, ứng dụng lớn cách sử dụng truyền thống mứt thạch Hình 13.1 Sự phát triển Thị trường pectin Thế Giới hàng năm từ 1982 đến 2005 (được chép với cho phép CP Kelco) Hình 13.2 Ước tính thị trường ứng dụng pectin giới năm 2005 Bánh mì bao gồm bánh mì, bánh hỗn hợp chế biến sẵn khác nhau; Thực phẩm khác bao gồm sốt mayonnaise, nước sốt, phết chất béo, chế biến thịt, thực phẩm chế biến sẵn nước tráng miệng; Sữa bao gồm sữa chua tráng miệng; Bánh kẹo bao gồm thạch đường kẹo cao su rượu Dược phẩm chăm sóc cá nhân bao gồm tất ứng dụng dược phẩm sản phẩm chăm sóc cá nhân Đồ uống trái bao gồm nước trái cây, đồ uống có ga, đồ uống không sữa, rượu mùi đồ uống sữa trung tính Các chế phẩm từ trái chủ yếu bao gồm ứng dụng sữa chua trái Đồ uống sữa axit hóa bao gồm sữa đồ uống đậu nành Nhóm cuối cùng, nhiều đường, đường mứt nướng, bao gồm ứng dụng truyền thống mứt thạch (Sao chép với cho phép CP Kelco.) 13.1.4 Tình trạng pháp lý Hiện tại, pectin coi chất phụ gia thực phẩm an toàn Ủy ban chuyên gia chung FAO/WHO phụ gia thực phẩm (JECFA) Ủy ban chuyên gia chung FAO/WHO phụ gia thực phẩm (JECFA) cho lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận (ADI) 'khơng xác định' Ủy ban Khoa học Thực phẩm Liên minh Châu Âu Hơn nữa, Cơ quan Quản lý Thực phẩm Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cơng nhận tình trạng pectin 'thường cơng nhận an tồn' (GRAS) Cần lưu ý thông số kỹ thuật Codex Alimentarius Hoa Kỳ bao gồm pectin xử lý không xử lý loại Pháp luật EU phân biệt pectin không amitated amitated Tuy nhiên, hai loại pectin dán nhãn E440 phép sử dụng giống hệt nhau, ngoại trừ thực phẩm hữu cơ, cho phép sử dụng pectin không midated 13.2 Nguyên liệu 13.2.1 Nguyên liệu pectic Nguyên liệu pectin sử dụng quy trình cơng nghiệp bao gồm bã táo, vỏ cam qt – bao gồm chanh, chanh cam – mức độ thấp bã củ cải đường Vỏ cam quýt bã táo sản phẩm phụ ngành công nghiệp nước ép trái bã củ cải đường ngành công nghiệp đường tinh luyện Cả vỏ cam quýt ướt khô sử dụng để sản xuất pectin, bã táo khô chủ yếu sử dụng Bã táo phải làm khô để tránh bị phân hủy thành hỗn hợp đặc quánh, từ việc chiết xuất pectin khơng kinh tế Ngồi ra, bã táo ướt dễ bị phân hủy nấm men tạo 240 enzym pectolytic, chất làm đặc chất tạo gel cho thực phẩm (Voragen et cộng sự, 1995) Vỏ cam đặc biệt giàu enzyme pectin methyl esterase (May, 1990) dễ bị khử ester hóa methyl so với vôi chanh 13.2.2 Enzyme pectin Tất nguyên liệu thô sử dụng để sản xuất pectin thương mại chứa nhiều loại enzyme khác làm biến đổi pectin in vivo thực vật sau thu hoạch, làm thay đổi tính chất hóa học pectin q trình chín Biến đổi enzyme in vivo có lợi cho việc chiết xuất pectin khuyến khích giải phóng pectin từ ma trận thành tế bào Tuy nhiên, đồng thời, mức độ metyl este hóa giảm dần q trình chín, số trường hợp, điều khơng thuận lợi trình khử este metyl nhẹ tạo pectin nhạy cảm với canxi Hơn nữa, trình khử trùng hợp diễn q trình chín nhanh mức độ methyl ester hóa giảm (Pilnik Voragen, 1991; Tucker Seymour, 2002) Do đó, việc khơng thể khử hoạt tính enzym nội sinh có ảnh hưởng đáng kể đến trình chiết xuất pectin Pectin methyl esterase có thực vật vi sinh vật Nó tách nhóm metylester từ xương sống metyl este axit galacturonic, biến đổi thành pectin este thấp cuối axit pectic Men methyl esterase thực vật công pectin bên cạnh nhóm cacboxyl tự sau di chuyển dọc theo phân tử theo chế chuỗi đơn tạo khối liên tiếp gồm đơn vị axit cacboxylic khử este hóa Ngược lại, hầu hết enzym vi sinh vật khử este hóa cách ngẫu nhiên, tạo phân đoạn ngẫu nhiên nhóm axit cacboxylic khử este hóa (Pilnik Rombouts, 1981; Pilnik, 1990) Ngồi este, cịn có nhiều polymerase khác cắt liên kết axit galacturonic Polygalacturonase thủy phân liên kết glycosid bên cạnh nhóm axit cacboxylic tự chủ yếu enzyme vi sinh vật, xảy số thực vật Lyase Pectate lyase pectin enzyme vi sinh vật phân tách liên kết glycosid cách loại bỏ β, pectate lyase phân tách liên kết bên cạnh nhóm axit cacboxylic tự do, pectin phân tách liên kết phân tách bên cạnh nhóm axit cacboxylic este hóa (Pilnik Voragen, 1991; Voragen et al , 2001) Rõ ràng, enzyme làm giảm đáng kể trọng lượng phân tử Ngoài ra, cịn có enzyme biến đổi rhamnogalacturonan quan trọng liên quan đến vai trò chúng việc phân mảnh gọi vùng lông pectin, bao gồm loạt loại đường trung tính liên kết với glycosid phân tử pectin Trong ngành công nghiệp nước trái cây, hoạt động enzyme khai thác chúng tạo điều kiện thuận lợi cho trình chiết xuất nước trái siêu lọc nước trái (Voragen cộng sự, 2001) Quá trình khử ester metyl khử trùng hợp phân tử pectin thực phương pháp hóa học q trình chế biến mơ tả Phần 13.5 13.2.3 Tiêu chuẩn hóa Tùy theo nguồn gốc địa lý thay đổi theo mùa mà độ chín chất lượng ngun liệu có khác Do đó, q trình xử lý ngun liệu thơ để tạo sản phẩm cuối quán phức tạp pectin sản xuất thường thay đổi nhiều theo đợt Do đó, để đảm bảo tính quán sản phẩm cuối cho việc sử dụng thực phẩm, pectin thương mại thường pha trộn từ lô khác thường tiêu chuẩn hóa với sucrose Để kiểm sốt độ pH, để pectin sử dụng ứng dụng cụ thể, trộn với muối đệm citrate, tartrate phosphate Pectin 241 Các loại pectin khác tiêu chuẩn hóa theo thông số kỹ thuật khác Pectin HM thương mại tiêu chuẩn hóa thành loại thạch đồng nhất, thể có kg đường tạo gel kg pectin để tạo loại gel tiêu chuẩn có thành phần độ bền gel cụ thể Nhiều phương pháp khác sử dụng để đo độ bền gel phương pháp phổ biến phương pháp SAG: gel chuẩn bị để cứng lại cốc đặc biệt, sau đảo ngược đo độ biến dạng Hầu hết HM pectin tiêu chuẩn hóa thành loại 150 USA– SAG, có nghĩa kg pectin tiêu chuẩn hóa tạo gel cho 150 kg đường với điều kiện độ pH nằm khoảng từ 2,2 đến 2,4 mức chất rắn hòa tan 65% Pectin LM thương mại thường tiêu chuẩn hóa hệ thống thạch thử nghiệm với nồng độ canxi khác để phản ánh thay đổi hàm lượng canxi loại trái khác Độ bền gel độ bền đứt xác định thử nghiệm nén máy phân tích kết cấu Pectin thương mại sử dụng làm chất ổn định sữa chua uống đồ uống sữa axit hóa khác phân loại theo hình thành cặn: hệ thống đồ uống mơ hình chuẩn bị lượng cặn hình thành ly tâm sử dụng để phân loại pectin 13.2.4 Bảo quản độ ổn định pectin dạng bột Pectin bảo quản tối ưu khu vực khơ thơng thống bao bì kín Ở độ ẩm tương đối 70%, HM pectin thường đạt trạng thái cân độ ẩm khoảng 12% hầu hết pectin sản xuất độ ẩm 10% nên có khả hút ẩm không bảo vệ bao bì kín Trong q trình bảo quản, HM pectin dạng bột khoảng 5% loại thạch năm 20 ◦ C bị khử este hóa chậm Khi nhiệt độ bảo quản tăng từ 20 ◦ C lên 30 ◦ C, tốc độ phân hủy khử este metyl tăng đáng kể Độ ổn định LM pectin tốt đáng kể khó phát mát đặc tính chức năm sản phẩm giữ 20 ◦ C Nguyễn Thị Diễm Quyên MSSV: 20052200780 Chương 13 (13.3, 13.4) 13.3 CHẾ BIẾN Khi sản xuất pectin thương mại, mục đích thu pectin hòa tan nước mức độ metyl este hóa xác định với trọng lượng phân tử suất cao tốt Hầu hết pectin sản xuất cách chiết xuất axit nóng nước, sau kết tủa dung mơi hữu Thời gian nhiệt độ chiết xuất thay đổi theo ngun liệu thơ đặc tính mong muốn sản phẩm cuối Hình 13.3 cho thấy sơ đồ đơn giản hóa quy trình sản xuất (Peel: vỏ; water: nước; acid: axit; Alcohol: cồn; sugar and salts: đường muối; extraction: trích ly; filtration: lọc; precipitation: kết tủa; separation: phân ly; drying and milling: sấy nghiền; blending and standardising: pha trộn chuẩn hóa; commercial pectin: pectin thương mại.) Hình 13.3 Quy trình sản xuất pectin Chiết xuất pectin thường thực với axit nóng nước, sau lọc kết tủa cồn Pectin cô lập sấy khô sau nghiền trước chuẩn hóa (Sao chép với cho phép CP Kelco.) Sau xử lý sơ nguyên liệu thô, vỏ bã xử lý axit nóng pectin liên kết với vách tế bào giải phóng tác động hóa học gây độ pH thấp nhiệt độ cao Trong số quy trình, việc ngâm vỏ dung dịch axit diễn trước chiết xuất axit thực tế, thúc đẩy giải phóng pectin từ ma trận vách tế bào (cell wall matrix) Năng suất pectin tăng nhiệt độ cao, thời gian xử lý dài tính axit Tuy nhiên, q trình khử trùng hợp khử ester metyl pectin ưu tiên điều kiện Do đó, để thu sản lượng pectin có trọng lượng phân tử cao đạt yêu cầu, phải tìm thỏa hiệp xác định điều kiện chiết xuất Các điều kiện chiết xuất điển hình kết hợp khoảng 50–90◦C 3–12 h pH 1–3 Khi sản xuất LM pectin, kết hợp pH thấp nhiệt độ thấp chọn điều kiện thuận lợi cho trình thủy phân liên kết este thủy phân liên kết glycosid Vì trình chiết xuất pectin hiệu tách chất thải rắn dễ dàng thực với lượng lớn chất lỏng, nên phải có thỏa hiệp khối lượng chất lỏng chiết xuất chi phí xử lý, chi phí giảm cách tạo dịch chiết đặc Pectin chiết xuất kiềm Tuy nhiên, điều kiện trung tính kiềm, nhiệt độ môi trường xung quanh, pectin dễ bị loại bỏ β, theo liên kết glycosid xương sống pectin bị cắt, làm giảm trọng lượng phân tử Vì vậy, chiết xuất kiềm thường không sử dụng để sản xuất pectin thương mại Cơ chế khử β minh họa Hình 13.7 Quá trình chiết xuất theo sau trình lọc để tách dịch chiết pectin dạng nước có tính axit khỏi mơ thực vật khơng hịa tan cịn lại Q trình lọc hiệu địi hỏi độ nhớt tương đối thấp, tùy thuộc vào loại pectin, dịch chiết chứa nhiều 0,6–1,0% pectin Vì vậy, rõ ràng nhiều nước phải loại bỏ trình hạ lưu, đó, làm cho q trình tiêu tốn nhiều lượng Q trình lọc hỗ trợ cách sử dụng chất hỗ trợ lọc cellulose gỗ peclit Phế liệu tận dụng làm thức ăn cho gia súc Pectin làm làm bay đến nồng độ cao trước kết tủa, lượng dung mơi cần thiết cho q trình kết tủa giảm Kết tủa pectin thường thực với dung môi hữu pectin khơng hịa tan nhiều tạp chất cịn lại dịch chiết lại hòa tan Các tiêu chuẩn thực phẩm quốc tế cho phép sử dụng metanol, etanol isopropanol làm dung môi hữu Một phương pháp thay cho kết tủa cồn kết tủa nhôm, lần thực Joseph Havighorst vào năm 1952 (tháng năm 1990) Những ưu điểm bao gồm loại bỏ bước cô đặc số tạp chất loại bỏ dễ dàng Tuy nhiên, vấn đề môi trường gây nước thải giàu muối nhôm kết tủa pectin este hóa cao, phương pháp chiết xuất thuận lợi mặt thương mại sử dụng công nghiệp Kết tủa dung môi hữu cơ, sau rửa dung dịch axit lỗng để loại bỏ tất chất gây nhiễm hịa tan cồn lại bao gồm axit, đường polyphenol Để điều chỉnh pH, thêm kiềm Sau pectin tách khỏi nhiều dung môi hữu tốt, sấy khơ nghiền thành bột mịn Ngồi HM LM pectin, tạo LM pectin amidated Nó thường sản xuất cách trộn lẫn HM pectin thông thường với amoniac hỗn dịch có cồn Q trình u cầu kiểm soát cẩn thận để đạt tốc độ khử este metyl amit hóa tương đối mong muốn, đồng thời giảm thiểu tốc độ phân hủy chuỗi polyme, xảy điều kiện kiềm Một công nghệ gần bao gồm trình khử este metyl chất xúc tác sinh học pectin khử este hóa đáng kể với giảm nhẹ trọng lượng phân tử, trái ngược với q trình khử este metyl thơng thường axit Điều dẫn đến pectin có hàm lượng este thấp cung cấp độ bền gel cao so với loại pectin có hàm lượng este thấp thơng thường (Ishii et al., 1980; Christensen et al., 2004) 13.4 THÀNH PHẦN 13.4.1 Pectin thương mại Khi thảo luận pectin thương mại, người ta đề cập đến polysacarit tuyến tính bao gồm chủ yếu axit anhydrogalacturonic liên kết α (1→4) với este hóa methyl phần nhóm carboxyl Tuy nhiên, cấu trúc hóa học pectin tự nhiên phức tạp nhiều bao gồm nhiều thành phần khác bao gồm đường trung tính arabinose, galactose, rhamnose xylose (McNeil et al., 1979; Voragen et al., 1995) Cấu trúc hóa học thành phần pectin thay đổi từ sang khác cam quýt, táo và, mức độ nhỏ, củ cải đường nguồn pectin thương mại chính, pectin mô tả phần Bảng 13.1 mô tả thành phần pectin chanh táo Rombouts, 1986) Cơ chế dựa nhóm axit ferulic liên kết ngang đó, giới hạn pectin có hàm lượng axit ferulic cao có nguồn gốc từ nguồn củ cải đường Cho đến khơng có sử dụng thương mại đáng kể cho chế tạo gel Tuy nhiên, chế thú vị mở khả tạo gel cho pectin từ củ cải đường, loại thường khơng tạo gel mức độ acetyl hóa cao 13.5.7 Đặc tính nhũ hóa Sự diện nhóm acetyl ngăn chặn tạo gel pectin, đồng thời, chúng tạo pectin chất nhũ hóa chất ổn định hữu ích Điều nhóm acetyl tăng cường chất kỵ nước phân tử cung cấp cho đặc tính hoạt động bề mặt Điều có nghĩa hoạt động tác nhân liên kết bề mặt hệ thống dầu/nước khơng khí/nước, đồng thời trì đặc tính nhớt (Dea Madden, 1986) 13.5.8 Tương tác với polyme protein khác Nói chung, pectin khơng thể tác dụng tổng hợp với hydrocolloid khác việc kết hợp pectin với hydrocoloid khác ảnh hưởng xấu đến độ bền gel pectin Theo đó, có tương tác thú vị mặt thương mại pectin polyme protein khác Trong số này, đáng ý hỗn hợp pectin-alginate tạo thành mạng gel kết dính ưa chuộng pectin có mức độ methyl ester hóa cao alginate có hàm lượng axit polyguluronic cao Tuy nhiên, độ pH phải nhỏ độ pH cao cản trở hình thành gel Điều thú vị hệ thống hoạt động tốt điều kiện thiết lập lạnh (Morris Chilvers, 1984) Trong điều kiện axit (pH 2,8), tạo gel LM pectin alginate xảy ra, điều chuỗi phải khơng tích điện đầy đủ trước tương tác xảy q trình este hóa metyl hỗ trợ q trình tạo gel cách giảm lực đẩy tĩnh điện chuỗi (Voragen et al , 1995) Người ta ý đến tương tác pectin phân tử tích điện dương, bao gồm chitosan poly-1-lysine tương tác dựa vào khả phân tử tích điện dương liên kết ngang phân tử pectin (Marudova et al., 2004) Những tương tác sử dụng phim Hơn nữa, giống polysacarit khác, pectin sử dụng để tinh chế cô đặc dung dịch protein Giải thích cho tượng dung dịch polysacarit protein trộn lẫn với nhau, có phân tách thành hai pha; pha chủ yếu protein pha chủ yếu polysacarit (Tolstoguzov, 1988) Trong hệ thống pectin-sữa, độ pH cao điểm đẳng điện protein, pectin protein đẩy protein sữa kết tủa pha giàu pectin có lực với nước mạnh pha chiếm ưu protein Ngược lại, độ pH thấp điểm đẳng điện protein, pectin protein hút lẫn tương tác với Mối quan hệ sử dụng đồ uống sữa có độ pH thấp, đồ uống sữa lên men hỗn hợp nước ép trái sữa, pectin sử dụng để ổn định casein biến tính (Rolin et al., 1998) LÊ QUỲNH MSSV: 2005200464 CHƯƠNG 13 (13.6 1-5) 13.6 Ứng dụng Pectin sử dụng làm chất tạo gel, làm đặc ổn định thực phẩm mức độ thấp thực phẩm Về bản, pectin sử dụng để kiểm soát nước sản phẩm giúp tạo kết cấu mong muốn Ứng dụng truyền thống chủ yếu làm chất tạo gel mứt thạch, sử dụng khả HM pectin để tạo gel độ pH thấp lượng đường cao khả LM pectin để tạo gel lượng đường thấp với có mặt canxi Một đặc điểm hấp dẫn độ pH mà pectin có độ ổn định tối ưu phù hợp với độ pH tự nhiên chất bảo quản trái So với hydrocoloid khác, tính có pectin Một ưu điểm khác liên quan đến kết cấu tối ưu mặt vật lý cảm quan, cuối cùng, pectin tạo hương vị tuyệt vời trọng lượng phân tử tương đối nhỏ so sánh với hydrocolloid khác Tác dụng làm đặc pectin sử dụng đồ uống trái kết hợp lại, HM pectin phục hồi cảm giác miệng, ví dụ cam tươi vắt Hiệu ứng ổn định nhìn thấy hệ thống nhiều pha, nơi thu ổn định vĩnh viễn nhũ tương, huyền phủ bọt Riêng LM pectin, lợi ích thấy liên quan đến phạm vi hoạt động pH rộng hơn, có nghĩa phù hợp sản phẩm có hương vị trung tính khả tạo thành gel thuận nghịch nhiệt, sử dụng mứt nướng ứng dụng khác Bảng 13,2 tóm tắt đặc điểm phạm vi hoạt động HM, LM khơng amit pectin LM có anit Bảng 13.2: Các tính HM, gel pectin LM khơng amidated HM LM không amidate LM amidate Khoảng pH 2,5-3,8 2,5-6,0 2,5-6,0 Khoảng chất rắn 55-85% 25-55% 5-65% (75%) hòa tan Nhiệt độ đông kết 25-90 C 40-1000 C 30-700 C gel Khả đảo ngược nhiệt Kết cấu gel pH 3,5 Kết cấu gel pH 3,5 Không Chắc chắn Khơng tạo gel tạo độ nhớt Khơng /có Có độ pH trải điều với cứng tăng lên độ pH giảm xuống Có thể trải rộng, hiw mềm Có Bán cơng ty, tương tự HM cao su Có thể lây lan, tương tự LM khơng trung hịa Khả đảo ngược nhiệt phụ thuộc vào mức canxi gel HM, methyl-ester hóa cao; LM, methyl-ester hóa thấp 13.6.1 Chọn pectin Khi chọn loại pectin phù hợp cho ứng dụng cụ thể, số yếu tố phải xem xét Việc xem xét xác định đặc tính chức mong muốn: có tạo gel, làm đặc, nhũ hóa hay ổn định hay hoạt động chất bảo vệ prote? Khi điều thiết lập, người ta phải xem xét yếu tố bên ngồi đóng vai trị hiệu suất pectin Chúng bao gồm hàm lượng chất rắn hòa tan, hàm lượng muối, cường độ ion, pH và, đề cập đến ứng dụng trái cây, hàm lượng pectin tự nhiên hệ thống Ngồi ra, quy trình phải xem xét, ví dụ: sản phẩm có cần phải bơm chắn để xử lý không? Những cân nhắc minh họa Hình 13.12 Hàm lượng chất rắn hòa tan sản phẩm quan trọng đường chất hịa tan tương tự làm giảm lượng dung mơi có sẵn làm nước phân tử pectin: hàm lượng chất rắn hòa tan cao xu hướng tạo gel lớn Do tác dụng khử nước mạnh, gần kiểm sốt q trình tạo gel loại pectin thương mại có hàm lượng chất rắn hịa tan 85% Nói chung, HM pectin lựa chọn cho ứng dụng có hàm lượng chất rắn hịa tan 60% thường không sử dụng cho ứng dụng có hàm lượng chất rắn hịa tan 55% LM pectin sử dụng ứng dụng có hàm lượng chất rắn hịa tan 60%, mong muốn có kết cấu đặc biệt mềm, dễ dàn trải thixotropic LM pectin ưa thích với hàm lượng chất rắn hịa tan 600 C Nhiệt độ làm đầy thấp dẫn đến q trình tạo gel trước tạo cấu trúc gel khơng đồng tương tác phân tử bị phá vỡ khơng tái tạo Với LM pectin, q trình tạo gel trước khơng nhiệt độ chiết rót q thấp mà cịn phản ứng khơng kiểm sốt ion canxi pectin Việc tăng giảm lượng pectin thêm vào dẫn đến sản phẩm có độ đặc mềm Ngoài ra, thay đổi từ loại pectin phản ứng sang loại phản ứng loại pectin tạo gel mềm ngược lại: thay đổi từ pectin phản ứng sang pectin phản ứng tạo gel cứng Việc thêm muối vào dung dịch pectin thường khuyến khích q trình tạo gel Với pectin LM không midated, diện cation hóa trị hai, thường canxi, cần thiết để tạo gel Bổ sung thêm canxi vào sản phẩm tạo kết cấu cứng Hiệu ứng sử dụng với LM pectin người ta phải lưu ý việc bổ sung thêm canxi vào hệ thống làm tăng q trình tổng hợp tạo gel trước Ảnh hưởng đặc biệt khó kiểm sốt sử dụng muối canxi dễ tan canxi clorua khắc phục phần cách sử dụng muối canxi tan bao gồm canxi photphat Việc bổ sung canxi vào hệ thống cần thiết sản phẩm mà trái có hàm lượng canxi thấp Ngồi ra, sử dụng trái có hàm lượng canxi cao, cần phải thêm muối liên kết với canxi để đạt độ đặc mong muốn ngăn chặn trình tổng hợp tiền tạo gel diễn Các chất cô lập thường sử dụng bao gồm natri xitrat, natri pyrophotphat natri orthophotphat Nói chung, pectin LM khơng amidated amidated sử dụng thay cho nhau; đó, phần sau đây, tên gọi pectin LM bao gồm pectin amid hóa khơng amid hóa Tuy nhiên, pectin xử lý thường cho gel mạnh có phạm vi hoạt động canxi rộng so với pectin khơng xử lý, nên ưu tiên sử dụng loại loại LM khác ứng dụng cụ thể Hình 13.12: Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn pectin HM, pectin methyl hóa cao; LM, pectin este hóa methyl thấp (Sao chép với cho phép CP Kelco.) Hiệu suất yêu cầu Tính chất chức Gelling, Ổn định, Dày lên, nhũ hóa, bảo vệ protein Thơng số xử lý Yếu tố bên pH, muối, cường độ ion% chất răn hòa tan nhiệt độ làm đầy, hàm lượng pectin trái Cấu trúc phân tử Loại pectin HM, LM trung hịa, LM khơng trung hịa 13.6.2 Mứt thạch có hàm lượng đường cao thấp Vai trò pectin mứt thạch tạo kết cấu gel Trong mứt, pectin phải đông kết nhanh chóng sau đổ đầy để đảm bảo miếng trái phân bố đồng đều, thạch, pectin phải đơng kết chậm để bọt khí ngồi Trong Bảng 13.3, loại pectin khuyến nghị cho ứng dụng khác liệt kê, điều quan trọng cần lưu ý loại pectin đề xuất khơng phải dứt khốt, mà Bảng 13.3: Pectin khuyến nghị cho ứng dụng trái bao gồm loại mứt thạch có hàm lượng đường cao đườchỉ khuyến nghị chung Sản phẩm Hàm số Loại pectin đề xuất Lượng đường cao Mứt lọ nhỏ Gelling khoảng Bộ nhanh HM (%SS > 60) 85– 95 C Mứt đựng hộp Gelling khoảng HM trung bình lớn (5–10 kg) 70- 75 C nhanh Mứt hộp lớn (>10 kg) Thạch Ít đường Mứt Mứt đường Nước sốt (nước sốt toppings) Tạo gel khoảng HM thiết lập chậm Tạo gel tránh tạo bọt khí trước tạo gel Gelling mà không cần bổ sung canxi Tạo gel mứt thạch đường Dày lên HM thiết lập chậm 600 C LM trung hịa LM trung hịa khơng trung hịa LM trung hịa khơng trung hịa Trong loại mứt thạch có hàm lượng đường cao, thường mong muốn có kết cấu chắc, HM pectin thường lựa chọn Do mức độ metyl este hóa ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính tạo gel, nên HM pectin phân loại thêm thành đông kết nhanh, đông kết nhanh trung bình, đơng kết chậm pectin đơng kết cực chậm Loại trừ pectin đơng kết chậm, có mức độ metyl este hóa thấp nhất, loại trình bày Bảng 13.4 HM pectin với mức độ cao methyl ester hóa gel nhiệt độ cao so với HM pectin với mức độ methyl ester hóa thấp Điều nhóm ester ưa nước so với nhóm carboxylic đó, tương tác kỵ nước tăng cường HM pectin với mức độ methyl ester hóa cao Nhiệt độ làm đầy mong muốn mứt thạch xác định loại pectin khuyến nghị cho sản phẩm định Do đó, nên sử dụng pectin đơng kết nhanh chiết rót 85C, 75C đơng kết nhanh trung bình, 65C đơng kết chậm 60C đông kết chậm khuyến nghị Nếu nhiệt độ làm đầy cao có nguy làm tách quả, nhiệt độ thấp gần điểm gel q trình tạo gel trước xảy Pre-gelation dẫn đến kẹt mềm kẹt cứng bị hỏng với lực tổng hợp Đáng ý độ bền cuối mứt thạch dựa pectin đông kết chậm đạt sau khoảng tuần lâu pectin đông kết cực chậm Để đảm bảo độ ổn định tối ưu thành phẩm hạn chế xu hướng tách trái cây, điều quan trọng phải thêm đường vào trái từ giai đoạn đầu để đường cân trái thạch xung quanh Độ pH cao làm giảm xu hướng tạo gel HM pectin, tỷ lệ tăng nhóm axit phân ly khơng phân ly làm tăng đặc tính ưa nước phân tử pectin Theo đó, q trình tạo gel tăng cường độ pH thấp Ở pH cao hơn, pectin cho gel mềm pH thấp Tuy nhiên, cách thêm nhiều pectin vào gel độ pH cao, thu loại gel mạnh tương tự Gel HM đảo ngược không tan chảy đun nóng, trái ngược với LM pectin Trong loại mứt thạch đường, hàm lượng chất rắn hịa tan 55%, HM pectin thường khơng tạo gel Vì vậy, LM pectin khuyến nghị mức chất rắn hòa tan 60% LM pectin phụ thuộc nhiều vào canxi cation khác để tạo gel Chất rắn hòa tan, độ pH mức độ metyl este hóa quan trọng Pectin trở nên phản ứng mạnh mức độ metyl este hóa giảm xuống Đối với ứng dụng 50% chất rắn hòa tan, LM pectin có khả phản ứng tương đối thấp sử dụng Tuy nhiên, hàm lượng chất rắn hòa tan 50%, nhiệt độ chiết rót cao hơn, nên sử dụng LM pectin phản ứng trung bình trừ có u cầu đặc biệt kết cấu mềm dễ dàn trải mà LM pectin có hoạt tính thấp phù hợp Khi mức chất rắn hòa tan 25%, pectin LM phản ứng ban đầu tạo gel hoàn hảo, gel bị cắt, tượng đồng hợp xảy liên kết nước khơng đủ Để khắc phục vấn đề này, kết hợp LM pectin chất kết dính nước khác, bao gồm kẹo cao su châu chấu kẹo cao su xanthan, thường sử dụng thu gel có chất rắn hịa tan xuống tới 5% Có thể thu hệ thống dựa pectin tinh khiết để tạo gel với hàm lượng chất rắn hòa tan thấp điều đòi hỏi mức độ sử dụng pectin cao Có thể sử dụng Pectin LM amiăng từ 10 đến 20 phần trăm thay cho Pectin LM không amiăng để thu độ bền gel tương tự Đây kết việc đưa nhóm amit vào phân tử LM pectin làm giảm đặc tính ưa nước tăng cường tương tác kỵ nước Ngồi ra, nhóm amit liên kết thơng qua liên kết hydro Nói chung, pectin LM phản ứng với canxi nhiều sử dụng phạm vi nồng độ canxi rộng so với pectin LM khơng amid hóa Tăng mức độ amid hóa làm tăng nhiệt độ tạo gel gel hoàn toàn đảo ngược nhiệt Vì vậy, số lợi nhìn thấy sử dụng pectin xử lý thay sử dụng pectin khơng xử lý Tuy nhiên, đạt kết cấu mềm dễ phết sử dụng pectin LM không midated Bảng 13.4: Thời gian tạo gel HM pectins với mức độ methyl ester hóa khác pH 3,0, chất khơ hịa tan 65% nồng độ pectin = 0,43% sau đun sơi sau giữ nhiệt độ quy định 0 0 Mức độ 95 C 85 C 75 C 65 C metyl este hóa (%) Thiết lập 73,5 60 phút 10 phút Pre-geling Tiền tạo gel nhanh chóng Bộ nhanh trung bình Thiết lập chậm 69,5 64,5 Khơng tạo gel Khơng tạo gel 40 phút phút Tạo gel Không tạo gel Không tạo gel Trước 30 phút 13.6.3 Mứt bánh nướng Trong mứt nướng, độ ổn định nướng khả bơm yêu cầu phổ biến Bảng 13.5 mô tả loại pectin đề xuất cho sản phẩm nướng khác Đồng minh truyền thống, pectin đơng kết nhanh trung bình HM sử dụng tính ổn định nhiệt tốt Tuy nhiên, gel có xu hướng tổng hợp lại sau bơm cắt hàm lượng chất rắn hòa tan 60%, nên LM pectin lựa chọn ưu việt Ở hàm lượng chất rắn hòa tan từ 50% đến 60%, LM pectin tạo chất trám nướng bơm, cắt ổn định nhiệt Nếu cần mứt đảo nhiệt phải dùng LM pectin Tùy thuộc vào loại pectin hàm lượng canxi, cấu hình tạo gel nấu chảy lại pectin điều chỉnh Khi sử dụng LM pectin, độ gel hóa cao nhiệt độ ưu tiên mức độ este hóa metyl thấp và/hoặc mức độ ami hóa cao tăng cường mức canxi cao Thạch đông kết lạnh sản xuất với HM fast set pectin cách khai thác khả tạo gel pH thấp Xi-rơ đường pectin tạo với 61% chất rắn hòa tan độ pH 4,0, cao phạm vi tạo gel Độ pH giảm sau dung dịch axit trái đậm đặc thêm vào xi-rơ pectin q trình tạo gel tạo vòng vài phút, tùy thuộc vào lượng axit xác thêm vào Bảng 13.5: Pectin khuyên dùng để nướng mứt Sản phẩm Hàm số Loại pectin đề xuất Thạch lạnh Gelling Bộ nhanh HM Mứt nướng chịu lị chất Gelling trì ổn định HM thiết lập chậm/ HM rắn hòa tan cao nhiệt độ cao nhanh vừa Thạch đông lạnh có hàm Gelling LM trung hịa lượng chất rắn hịa tan khoảng 45–65% Mứt nướng chịu lò Gelling trì ổn định LM trung hịa/LM khơng nướng mức chất rắn hòa nhiệt độ cao trung hịa tan thấp (giảm tới 30%) Mứt nhân bơm Tạo gel tạo kết cấu LM với khả phản ứng để sử dụng sau phết chống lại canxi thấp/ HM thiết lập nướng khuếch tán nước từ chậm nhân trái vào vật nướng 13.6.4 Lớp bề mặt trái bột/đường tạo gel Trong loại nước sốt chẳng hạn nước xốt nước sốt phủ bề mặt trái cây, nơi mong muốn có kết cấu dày bơm được, LM pectin sử dụng làm chất làm đặc Ngoài ra, pectin tạo hành vi thixotropic cải thiện cảm giác ngon miệng Trong bột đường tạo gel, sử dụng nhiều loại pectin khác (xem Bảng 13.6) Bảng 13.6: Pectin khuyến nghị cho lớp bề mặt trái bột/đường tạo gel Sản phẩm Hàm số Loại pectin đề xuất Tooping trái Dày lên LM trung hịa khơng trung hịa Bột/ đường Dày lên HM thiết lập nhanh, LM trung gian không trung gian 13.6.5 Chế phẩm từ làm sữa chua Trong chế phẩm trái cho sữa chua, LM pectin tạo loại gel mềm, thixotropic, đủ cứng để đảm bảo phân bố đồng trái hộp lớn, đồng thời, cho phép chế phẩm trái dễ dàng khuấy vào sữa chua (Bảng 13.7) Ngồi ra, pectin làm giảm di chuyển màu từ trái sang giai đoạn sữa chua Kết hợp pectin với loại nhựa thực vật khác, chẳng hạn kẹo cao su châu chấu, làm giảm thêm di chuyển màu chống lại tượng tổng hợp Trong trình chuẩn bị cho loại sữa chua 'trái đáy', pectin làm chậm tốc độ khuếch tán nguyên liệu trái vào giai đoạn sữa chua Tuy nhiên, loại ứng dụng này, điều quan trọng phải biết khả di chuyển ion canxi từ sữa chua vào giai đoạn quả, nhanh chóng tạo gel tạo lớp cứng không mong muốn Vấn đề khắc phục cách sử dụng pectin có hàm lượng canxi phản ứng thấp làm bão hịa pectin q trình chế biến trái canxi Ứng dụng HM pectin chế phẩm trái cho sữa chua khan giới hạn chế phẩm có chất rắn hòa tan 60% pH 3,5, LM pectin sử dụng toàn chất rắn phạm vi pH gặp phải chế phẩm trái Trong chế phẩm có độ pH nằm khoảng 3,6–4,0, nên sử dụng Pectin LM với khả phản ứng canxi trung bình Tuy nhiên, hàm lượng chất rắn hòa tan 50%, LM pectin với khả phản ứng canxi cao cần thiết Pectin LM khơng amit hóa phải sử dụng nồng độ cao Pectin LM amit hóa cho mức độ thixotropy cao Bảng 13.7: Pectin khuyến nghị cho chế phẩm trái làm sữa chua Sản phẩm Hàm số Loại pectin đề xuất Trái chế biến sữa chua Làm dày, tạo sản Metyl-este hóa thấp có phẩm mềm bơm khơng có amit h cho phép phân phối đồng đều, giảm tượng chuyển màu Vươnng Hậu Quyền MSSV: 2034181056 CHƯƠNG 13: (13.6 6-11 + 13.7) Chất ổn định thực phẩm, chất làm đặc chất tạo gel Bảng 13.7 Sản phẩm: Trái chế biến sữa chua Chức Đề xuất Pectin khuyến nghị Làm dày, tạo sản cho chế phẩm trái phẩm mềm bơm cho sữa chua cho phép phân phối đồng đều, giảm tượng chuyển màu Metyl Hóa Metyl-este hóa thấp có khơng có amit hóa laver trái vững Giai đoạn quả, nhanh chóng tạo gel tạo lớp cứng khơng mong muốn Vấn đề khắc phục cách sử dụng pectin có hàm lượng canxi phản ứng thấp làm bão hòa pectin trình chế biến trái canxi Ứng dụng HM pectin chế phẩm từ trái để làm sữa chua khan giới hạn chế phẩm có hàm lượng chất rắn hòa tan 60% pH 3,5, LM pectin sử dụng tồn chất rắn phạm vi pH gặp phải chế phẩm từ trái Trong chế phẩm có độ pH nằm khoảng 3,6-4,0, nên sử dụng Pectin LM với khả phản ứng canxi trung bình Tuy nhiên, hàm lượng chất rắn hòa tan 50%, LM pectin với khả phản ứng canxi cao cần thiết Pectin LM khơng amit hóa phải sử dụng nồng độ cao Pectin LM amit hóa cho mức độ thixotropy cao Bảng 13.8: Các dạng pectin cho bánh kẹo Sán phẩm Chức Loại pectin đề xuất Thạch petin hương trái cây, Gelling Hm thêm chậm set thjach petin hương trung Gelling Midated LM Hm thêm tính sản phảm kẹo có ga Tạo Gel, làm dày, ổn định chậm thiết lập midated 13.6.6 Bánh kẹo Thạch trái Pectin sản phẩm bánh kẹo tinh với hàm lượng nước thấp khoảng 20% Pectin khuyến nghị trình bày Bảng 13.8 Thông thường, loại thạch chế biến từ kết hợp đường xi-rơ glucose, có hương vị tổng hợp axit hóa axit xitric Tuy nhiên, thạch chứa bột trái nước trái Pectin sử dụng khoảng nồng độ 1-3% Pectin cung cấp kết cấu giải phóng hương vị vượt trội so với chất tạo gel khác khó xử lý trình chế biến hình thành gel nhiệt độ cao (~70°C) độ nhạy với độ pH hàm lượng chất rắn hòa tan Để tạo gel HM pectin phải thêm axit để giảm pH từ 4,1 xuống 3,5 Axit phải thêm vào dạng dung dịch (tối đa 50% w/v), không trình tạo gel trước xảy xung quanh tinh thể axit làm cho thạch bị sần sùi Khi sản xuất thạch pectin khơng có hương vị trái cây, hương vị kẹo bơ cứng bạc hà, phạm vi hoạt động pH phải 4,0-4,5 hương vị trung tính tương thích với phạm vi Đối với loại ứng dụng này, sử dụng số loại pectin LM có amidated Đối với sản phẩm bánh kẹo có ga kẹo dẻo hương trái cây, có hàm lượng chất khơ hịa tan khoảng 80%, HM pectin tạo kết cấu ổn định bọt sản phẩm Pectin LM amidated sử dụng Bảng 13.9: Pectin khuyến nghị cho đồ uống sữa lên men axit hóa Sản phẩm Chức Loại pectin Sữa chua Ổn định đạm sữa HM Nước trái sữa Ổn định đạm sữa HM Thức uống váng sữa chua Ổn định đạm sữa HM Thức uống đậu nành chua Ổn định đạm sữa HM 13.6.7 Đồ uống 13.6.7.1 Đồ uống từ sữa axit hóa lên men Pectin có hai chức riêng biệt sản phẩm từ sữa chất tương tự từ sữa Ứng dụng phổ biến sản phẩm sữa HM pectin sử dụng để ổn định phân tán protein (xem Bảng 13.9) Một ứng dụng nhỏ LM pectin sử dụng làm chất tạo gel thảo luận Phần 13.6.8 Đồ uống sữa lên men axit hóa, bao gồm đồ uống sữa chua, hỗn hợp nước ép trái sữa, whey axit hóa đồ uống đậu nành, tạo thành nhóm sản phẩm lĩnh vực ứng dụng ngày quan trọng HM pectin Những sản phẩm đặc biệt phổ biến Nhật Bản nước châu Á-Thái Bình Dương khác Gần đây, sản phẩm ngày quan tâm Châu Âu đặc biệt Bắc Mỹ Việc sử dụng HM pectin kết khả ổn định hạt protein pH thấp Các sản phẩm chứa protein độ pH khoảng kết tụ tạo vón cục xử lý nhiệt tạo thức uống không ổn định Ở pH 4, HM pectin mang điện tích âm hầu hết protein, kể hạt casein, mang điện tích dương Do đó, tương tác diễn pectin protein tổng hợp protein bị cản trở, q trình xử lý nhiệt Tơi thấy hiệu ổn định tối ưu khoảng pH 3,8-4,2 (Glahn Rolin, 1994) Điều giải thích pH q thấp, nhóm axit cacboxylic khơng phân tách đầy đủ đó, khơng gắn đủ vào hạt casein, đó, pH cao, protein khơng có đủ diện tích tích điện dương để tạo tương tác với pectin 13.6.7.2 Đồ uống trái Trong đồ uống trái phối chế lại, tính chất nhớt cảm giác ngon miệng HM pectin sử dụng để khôi phục lại cảm giác ngon miệng nước trái tươi Khả pectin tạo kết cấu thành chất lỏng sử dụng đồ uống có hàm lượng calo thấp, dung dịch pectin pha lỗng bắt chước cảm giác ngon miệng dung dịch đường 15% Bằng cách thêm 0,1% HM pectin, De đạt kết cấu tương tự loại đồ uống có hàm lượng calo thấp loại bỏ 10-15% đường Các lĩnh vực ứng dụng bổ sung nhỏ bao gồm nước dạng bột, nước dạng bột protein, rượu nước có ga Điều thú vị chất pectin từ củ cải đường sử dụng nước giải khát có ga Tiến đặc tính ổn định nhũ hóa độc đáo pectin củ cải đường Các ứng dụng đồ uống trái nêu Bảng 13.10 13.6.8 Sữa Trong sản phẩm sữa, bao gồm sữa chua tráng miệng từ trái sữa, LM pectin sử dụng làm chất tạo gel sử dụng hàm lượng canxi tự nhiên (xem Bảng 13.11) Sữa lạnh Chất ổn định thực phẩm, chất làm đặc chất tạo gel BẢNG 13.10: Petin khuyến nghị cho đồ uống trái Sản phẩm Chức Pectin đề xuất Nước trái cô đặt Ổn điịnh huyền phù bột HM đặt nhanh Nước trái giấy nhũ tương dầu Hm Nước trái Calo Làm đặt phục hồi độ HM Nước có ga ngon HM dùng mật Làm đặc, ổn định đồ ong có chứa pectin uống Ổn định nhũ hóa tráng miệng chuẩn bị với LM pectin làm chất tạo gel Dung dịch pectin trộn với sữa lạnh để cung cấp ion canxi cần thiết cho trình tạo gel diễn pH thấp Kết cấu từ giịn đến mềm kem, tùy thuộc vào loại pectin sử dụng Cũng thêm hương vị trái cây, sơ cô la, vani caramel vào loại váng sữa Trong trường hợp này, pectin phải hòa tan xi-rô đường với hương vị trước thêm vào sữa Loại sản phẩm mang lại kết cấu nhẹ với khả giải phóng hương vị tuyệt vời Trong sữa chua khuấy đông đặc, lượng nhỏ LM pectin làm tăng độ cứng, cảm giác ngon miệng độ kem nhờ khả liên kết nước tuyệt vời, phản ứng canxi tương tác với protein sữa Liên kết nước giúp giảm thiểu tượng tổng hợp khả phản ứng pectin với protein củng cố mạng lưới protein sữa chua Mạng củng cố thêm vùng tiếp giáp tạo tương tác pectin-canxi Ở liều lượng pectin lớn hơn, phản ứng mạnh đến mức xảy tượng ổn định sản phẩm Theo đó, mức sử dụng 0,2-0,3% khơng khuyến khích Nói chung, carrageenan thích hợp cho sản phẩm sữa gel tạo gel sữa nồng độ thấp nhiều so với pectin Tuy nhiên, bánh pudding sữa chua tráng miệng từ sữa kết hợp với trái cây, LM pectin ưu tiên carrageenan khơng đồng kết tủa với casein pH giảm 13.6.9 Bánh mì Trong ứng dụng làm bánh, bao gồm bánh mì bột nhào, pectin sử dụng để tăng thể tích bánh mì cải thiện khả giữ ẩm trình bảo quản để đảm bảo thành phẩm mềm xốp (Bảng 13.12) Những tài sản gán cho đặc tính liên kết nước tuyệt vời pectin Trong số tác động tích cực đến bột nhào, phải kể đến việc cải thiện đặc tính chế biến Bảng 13.11: Pectin khuyến nghị cho sản phẩm bánh mì Sản phẩm Chức Pectin đề xuất Sữa chua Làm đặc, tạo độ kem LM trung tính khơng cảm giác vừa miệng trung hịa Các sản phẩm có độ gel làm từ sữa ( tráng miệng trái cây) Geling tạo gel tức phản ứng canxi- pectin Các sản phẩm làm từ sữa béo Nhũ hóa, tạo cảm giác béo ngậy miệng Lm có amit khơng có amit Lm có amit khơng có amit SLENDID Ngồi ra, pectin làm tăng tính linh hoạt bánh mì, làm cho bánh mì giịn giảm xu hướng bị vỡ vụn Hiệu ứng đặc biệt rõ rệt loại bánh mì bánh mì tortilla bánh mì pita Trong bột nhào đơng lạnh ủ trước, pectin giúp cải thiện khối lượng độ mềm nướng Trong bột đơng lạnh, ổn định thể tích q trình đơng lạnh cách trì hỗn phân hủy mạng lưới tinh bột tự nhiên bánh mì đơng lạnh, ổn định sản phẩm cho giống với bánh mì tươi hâm nóng 13.6.10 Thực phẩm khác Trong nhóm loại thực phẩm hỗn hợp, nước xốt, nước xốt trái rau quả, bơ phết, mayonaise, sản phẩm thịt nhũ hóa gel nước tráng miệng kết hợp thị phần pectin ứng dụng nhỏ Tuy nhiên, lĩnh vực thú vị xuất nhóm này: ứng dụng pectin sản phẩm chất béo Bảng 13.13 tóm tắt loại pectin khuyên dùng cho nhóm Bảng 13.13: Pectin khuyến nghị cho loại thực phẩm khác Sản phẩm Chức Loại pectin đề xuất Kem Ổn định SLENDID, có amit khơng có amit LM Nước sốt ( thịt nướng Làm dày, cải thiện cảm Có Amit khơng có nước sốt cà chua, bơ thực giác ngon miệng, ổn điịnh amit LN SLENDID phật, đồ béo) thay chức béo Mayonaise béo Ổn định chất thay chất SLENDID béo Thịt chế biến Ổn định thay chất SLENDID béo Nước tráng miệng gel Tạo gel SLENDID, có amit LM Trong sản phẩm chất béo, pectin sử dụng làm chất thay chất béo, nơi liên kết với nước cải thiện tính ổn định nhũ tương Một loại pectin đặc biệt có tên SLENDID, có vài loại khác nhau, phát triển cho loại sản phẩm Ngồi khả liên kết nước, cịn mang lại cảm giác béo ngậy miệng SLENDID sử dụng nhiều loại sản phẩm thực phẩm bao gồm bơ phết, sốt mayonnaise, nước xốt salad, thịt chế biến, kem, mát chế biến, súp, nước sốt, tráng miệng sản phẩm bánh mì chất béo thay hồn tồn phần Trong phết, bao gồm bơ, bơ thực vật sản phẩm liên tục có dầu khác, pectin sử dụng để ổn định nhũ tương nước dầu ngăn chặn phân tách pha Trong sản phẩm thịt nhũ hóa, chẳng hạn xúc xích, patê phết thịt, pectin giúp giảm chất béo cách thêm carrageenan ngồi pectin, thu kết cấu vượt trội Trong nước sốt, bao gồm nước sốt thịt nướng nước sốt cà chua, LM pectin sử dụng làm chất làm đặc, nơi tạo thixotropic hành vi cải thiện cảm giác miệng Tương tự vậy, LM pectin khuyên dùng loại nước ép lớp phủ bề mặt làm từ trái cây, nơi mong muốn có kết cấu đặc, bơm Bằng cách sử dụng LM pectin nước sốt cà chua, đặc tính lưu biến thay đổi kiểm sốt từ dạng mịn dễ đổ đến gần phết Ngồi ra, đạt giải phóng hương vị tuyệt vời Trong loại nước sốt làm từ thực vật, chẳng hạn salsa tương ớt, sử dụng LM pectin xử lý kết hợp với hydrocolloid khác, chẳng hạn tinh bột biến tính, kết cấu thay đổi từ rót đến kết cấu dày gần cắt lát Do hàm lượng chất rắn hòa tan thấp, đặc trưng cho gel nước, nên hydrocoloid khác pectin thường ưu tiên sử dụng ứng dụng Tuy nhiên, SLENDID pectin LM amidated sử dụng với kết thành công Đặc biệt, việc sử dụng LM pectin amidated cho kết tương đương với hydrocolloid khác Hơn nữa, pectin sử dụng độ pH thấp giúp cải thiện hương vị trái Cuối cùng, pectin sử dụng dải làm mát miệng, nơi khai thác đặc tính tạo màng pectin trọng lượng phân tử thấp 13.6.11 Dược phẩm chăm sóc cá nhân Ngồi phạm vi ứng dụng rộng rãi thực phẩm, việc sử dụng pectin thị trường dược phẩm lĩnh vực chăm sóc cá nhân, nhỏ, lĩnh vực phát triển Các ứng dụng bao gồm thiết bị mở xương, khả liên kết với nước tính thân thiện với da pectin sử dụng Hơn nữa, pectin sử dụng sản phẩm chăm sóc vết thương, tác dụng diệt khuẩn chữa lành vết thương đề xuất, với tính thân thiện với da pectin, đóng vai trị quan trọng Tính thân thiện với da pectin cho có tác dụng đệm, pectin giúp trì độ pH tự nhiên da 5-6 Pectin sử dụng mỹ phẩm, sản phẩm chăm sóc da tóc Khả pectin để thêm độ nhớt ổn định nhũ tương sử dụng số chế phẩm dược phẩm bao gồm cơng thức giải phóng thuốc kiểm sốt kéo dài, cơng thức giải phóng thuốc đặc hiệu cho đại tràng, chế phẩm chống tiêu chảy chống trào ngược Trong trình đóng gói thuốc, pectin hữu ích ổn định với axit đó, lý tưởng cho loại thuốc cần qua dày giải phóng ruột kết 13.7 SỰ PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI Ngồi lợi ích cơng nghệ pectin chế biến thực phẩm mức độ nhỏ sản phẩm công nghiệp dược phẩm, pectin có thể, giống chất xơ ăn kiêng khác, thể nhiều tác dụng sinh lý dinh dưỡng thuận lợi người Một số lợi ích tiềm bao gồm giảm mức cholesterol máu, giảm phản ứng đường huyết, giảm thời gian làm rỗng dày, tác dụng chống tiêu chảy cải thiện khả hấp thụ khoáng chất (Rolin cộng sự, 1998; Thibault Ralet, 2001) Tuy nhiên, phát trái ngược báo cáo cần thận trọng quy lợi ích cho pectin Thay vào đó, nhiều trường hợp, coi lợi ích sức khỏe quan sát tương tác pectin yếu tố khác có lợi cho sức khỏe, bao gồm chế độ ăn uống thói quen sinh hoạt Tuy nhiên, với nhận thức ngày tăng người tiêu dùng lối sống lành mạnh xu hướng sản xuất sản phẩm y sinh thực phẩm chức lên, nhà sản xuất công nghiệp phải nhận lợi ích tiềm ẩn liên quan đến sức khỏe pectin Sự cần thiết nhu cầu ngày tăng chế độ ăn uống lành mạnh liên tục thúc đẩy sản phẩm chất béo việc phát triển sản xuất loại thực phẩm giảm chất béo lĩnh vực ngành Về mặt này, pectin sử dụng 'cơng nghệ ngăn dầu', việc hấp thụ dầu sản phẩm sản phẩm chiên khoai tây chiên giảm tới 50% Kỹ thuật dựa vào liên kết ngang pectin với muối canxi để tạo thành màng chắn suốt (Gerrish Carosino, 2001; Gerrish cộng sự, 2001) Rào cản làm giảm hấp thụ dầu giữ đặc tính cảm quan thực phẩm Tương tự vậy, nhu cầu sản phẩm carbohydrate đáp ứng cách phát triển loại pectin thiết kế đặc biệt để sử dụng sản phẩm (Christensen Thoegersen, 2005) Thêm vào việc sử dụng pectin sản phẩm chất béo carbohydrate, sáng chế gần mô tả việc sử dụng polyme sinh học, bao gồm pectin, để đóng gói ổn định dầu nhũ tương dầu nước (McClements Decker, 2005) Các loại dầu đóng gói có đặc tính lý hóa cảm quan giống nguyên liệu ban đầu, kết cấu, mùi vị, độ ổn định hình thức sản phẩm thực phẩm đầy đủ chất béo, trì đóng gói chất xơ khơng tiêu hóa nên dầu khơng hấp thụ hệ thống tiêu hóa người Với tiến sinh học phân tử, góp phần to lớn vào việc làm sáng tỏ mạng lưới pectic phức tạp tương tác yếu tố tế bào thực vật khác nhau, bao gồm enzym nội sinh (Willats et al., 2001), khả để điều khiển hoạt động enzym cấu trúc pectin thực vật ngày tăng tầm quan trọng Điều đặc biệt thú vị pectin củ cải đường, khơng có khả tạo gel nên sử dụng số ứng dụng hạn chế Bằng cách biến đổi enzyme pectin thực vật, tạo pectin từ củ cải đường tạo gel Một khả khác bao gồm ức chế hoạt động esterase, thu pectin ester hóa cao Mặc dù chi phí sản xuất đáng kể, phương pháp tiếp cận phân tử mở lĩnh vực tiềm thú vị cho việc sản xuất pectin tương lai Sự nhìn nhận Tơi cảm ơn đồng nghiệp tơi CP Kelco thảo luận hữu ích pectin đánh giá nghiêm túc thảo Hiện nay, công nghệ tiên tiến kiến thức cấu trúc pectin khuyến khích phát triển pectin với cấu trúc phân tử phù hợp thể đặc tính cụ thể Do đó, phạm vi ứng dụng không ngừng mở rộng, điều phù hợp với nhu cầu ngày tăng người tiêu dùng sản phẩm dinh dưỡng có hình thức hương vị đẹp mắt TRỪU TƯỢNG Pullulan, homopolysaccharid mạch thẳng glucose, sản xuất từ tinh bột trình lên men Quy trình sản xuất phát triển vào năm 1976 pullulan sử dụng rộng rãi ngành thực phẩm, dược phẩm mỹ phẩm nhờ đặc tính chức cụ thể Nó dễ dàng hịa tan nước để tạo thành dung dịch ổn định, nhớt, khơng tạo gel Các giải pháp pullulan có đặc tính kết dính tuyệt vời, khả liên kết khả phân hủy sinh học Chúng dễ dàng tạo màng có độ thẩm thấu oxy thấp chúng bảo vệ thực phẩm khỏi bị oxy hóa Sự an toàn pullulan thực phẩm hỗ trợ thành phần hóa học, độ tinh khiết sản phẩm cuối cùng, loạt nghiên cứu độc tính thực tế có lịch sử sử dụng lâu dài khoảng 30 năm thành phần thực phẩm thực phẩm cho người Nhật Bản Gần đây, nhu cầu pullulan màng viên nang cứng tăng lên nhanh chóng việc sử dụng lĩnh vực dự kiến tăng lên ... Chương 13: PECTIN Tóm tắt Pectin polysacarit tự nhiên có hầu hết loại thực vật cạn, pectin thương mại chủ yếu chiết xuất từ vỏ cam quýt bã táo Có sẵn hai dạng pectin thương mại: pectin có hàm lượng... mức độ thấp loại đường trung tính khác Pectin chiết xuất từ thực vật sử dụng làm chất tạo gel thực phẩm nhiều năm Trên thực tế, việc phát minh việc sử dụng pectin làm chất tạo gel có từ năm 1820... đường Vỏ cam quýt bã táo sản phẩm phụ ngành công nghiệp nước ép trái bã củ cải đường ngành công nghiệp đường tinh luyện Cả vỏ cam quýt ướt khô sử dụng để sản xuất pectin, bã táo khô chủ yếu sử
Ngày đăng: 25/02/2023, 20:17
Xem thêm:
